Η Σημασία της Αυτοφαγίας στη Γήρανση και οι Εκπληκτικές “στροφές” των Νευρώνων

Η αυτοφαγία έχει αποδειχθεί ότι είναι ένας καίριος παίκτης στην πρόληψη της γήρανσης και των γήρανσης συνδεδεμένων νοσημάτων, όπως ο καρκίνος, η καρδιαγγειακή νόσος, ο διαβήτης και οι νευροεκφυλιστικές παθήσεις. Είναι επίσης γνωστό ότι οι γονίδια της αυτοφαγίας ευθύνονται για την επέκταση της διάρκειας ζωής σε διάφορα είδη

που

ζουν για πολύ καιρό. Ερευνητές έχουν ανακαλύψει πιθανές νέες λειτουργίες για διάφορα γονίδια αυτοφαγίας, τα οποία μπορεί να ελέγχουν διαφορετικές μορφές απορριμματοποίησης, συμπεριλαμβανομένων των αναδιπλωμένων πρωτεϊνών – και να επηρεάζουν τη γήρανση.

Αυτή η έρευνα δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Aging, στην

εργασία

“Η αυτοφαγική πρωτεΐνη ATG-16.2 και ο περιοχή WD40 της διαμεσολάβησαν τα οφέλη της αναστολής γονιδίων αρχικής αυτοφαγίας στους νευρώνες C. elegans”. “Παρόλο που αυτή είναι μια πολύ βασική έρευνα, αυτή η εργασία μας υπενθυμίζει πόσο σημαντικό είναι για εμάς να κατανοήσουμε εάν έχουμε την πλήρη εικόνα για τα διάφορα γονίδια που σχετίζονται με τη γήρανση ή τις νοσήσεις που συνδέονται με την ηλικία,” δήλωσε η Malene Hansen, Διδάκτωρ της Buck Institute Research on Aging. “Εάν ο μηχανισμός που ανακαλύψαμε είναι συντηρημένος σε άλλα οργανισμούς, υποθέτουμε ότι μπορεί να παίξει ένα ευρύτερο ρόλο στη γήρανση από ό,τι προβλέπεται μέχρι τώρα και μπορεί να παρέχει έναν τρόπο βελτίωσης της διάρκειας ζωής.”

Hansen, ηγέτιδα στον τομέα της αυτοφαγίας και της γήρανσης, ενδιαφέρθηκε για την αυξανόμενη συσσώρευση αποδείξεων που υποδεικνύει ότι αυτό δεν είναι το μόνο διαδικαστικό στο οποίο μπορούν να λειτουργήσουν τα γονίδια της αυτοφαγίας. “Υπήρχε αυτή η αυξανόμενη αντίληψη τα τελευταία χρόνια ότι τα γονίδια στα αρχικά στάδια της αυτοφαγίας λειτουργούν και σε άλλες διεργασίες εκτός από αυτήν την καταστροφή στο λυσοσωμικό συστημα,” δήλωσε. Πέρα από αυτό, ενώ είναι γνωστό ότι πολλά γονίδια αυτοφαγίας απαιτούνται για την αύξηση της διάρκειας ζωής, δεν είναι καλά καθορισμένοι οι ρόλοι των συγκεκριμένων γονιδίων αυτοφαγίας στα ιδιαίτερα ιστούς.

Για να διερευνήσουν περιεκτικά τον ρόλο που παίζουν τα γονίδια αυτοφαγίας στους νευρώνες, οι ερευνητές ανέστειλαν τη λειτουργία των γονιδίων αυτοφαγίας σε κάθε βήμα της διαδικασίας στους νευρώνες των C. elegans και διαπίστωσαν ότι η αναστολή των γονιδίων αυτοφαγίας στα αρχικά στάδια, αλλά όχι στα τελικά, επέκτεινε την διάρκεια ζωής.

Ένα απροσδόκητο στοιχείο ήταν ότι αυτή η επέκταση της διάρκειας ζωής συνοδευόταν από μείωση της συσσώρευσης πρωτεϊνών στους νευρώνες και αύξηση του σχηματισμού εξοφήρων – που εντοπίστηκαν για πρώτη φορά το 2017 από την Monica Driscoll, Διδάκτωρ στο πανεπιστήμιο Rutgers. Ενδιαφέρον παρουσιάζει το γεγονός ότι τα σκουλήκια που δημιουργούν εξοφέρες είχαν μειωμένη συσσώρευση πρωτεϊνών και ζούσαν σημαντικά περισσότερο. Αυτό το εύρημα υποδηλώνει μια σύνδεση μεταξύ αυτής της διαδικασίας μαζικής απόρριψης και της γενικής υγείας, δηλώνει ο Kumsta. Η ομάδα ανακάλυψε ότι αυτή η διαδικασία εξαρτάται από μια πρωτεΐνη που ονομάζεται ATG-16.2.

Η μελέτη εντόπισε αρκετές νέες λειτουργίες για την αυτοφαγική πρωτεΐνη ATG-16.2, συμπεριλαμβανομένου του σχηματισμού εξοφέρων και του προσδιορισμού της διάρκειας ζωής, γεγονός που οδήγησε την ομάδα να υποθέσει ότι αυτή η πρωτεΐνη παίζει ένα μη παραδοσιακό και αναπάντεχο ρόλο στη διαδικασία της γήρανσης. Εάν αυτός ο ίδιος μηχανισμός λειτουργεί και σε άλλους οργανισμούς, μπορεί να παρέχει έναν τρόπο χειρισμού των γονιδίων αυτοφαγίας για τη βελτίωση της υγείας των νευρώνων και την αύξηση της διάρκειας ζωής.

“Πρώτα πρέπει να μάθουμε περισσότερα – ιδιαίτερα πώς ρυθμίζεται η ATG-16.2 και εάν είναι σχετική με πιο ευρύ πλαίσιο, με άλλα ιστούς και άλλα είδη”, δήλωσε η Hansen. Οι ομάδες των Hansen και Kumsta σχεδιάζουν να προχωρήσουν με αρκετά μοντέλα μακροζωίας, συμπεριλαμβανομένων των νηματωδών, των κυττάρων θηλαστικών, του ανθρώπινου αίματος και των ποντικιών.

“Η εύρεση αν υπάρχουν πολλαπλές λειτουργίες γύρω από τα γονίδια αυτοφαγίας, όπως η ATG-16.2, θα είναι πολύ σημαντική για την ανάπτυξη πιθανοτήτων θεραπειών”, δήλωσε ο Kumsta. “Αυτή τη στιγμή ασχολούμαστε με πολύ βασική βιολογία, αλλά αυτή είναι η κατάσταση στη γνώση μας για το τι κάνουν αυτά τα γονίδια.”

Η παραδοσιακή εξήγηση ότι η γήρανση και η αυτοφαγία συνδέονται λόγω της λυσοσωμικής αποσύνθεσης μπορεί να έχει την ανάγκη να διευραίνεται για να περιλάβει επιπλέον μονοπάτια, τα οποία θα πρέπει να αντιμετωπίζονται διαφορετικά για να αντιμετωπιστούν τα νοσήματα και τα προβλήματα που συνδέονται με αυτό. “Θα είναι σημαντικό να γνωρίζουμε ανεξαρτήτως του αποτελέσματος,” σημείωσε η Hansen. “Οι συνέπειες τέτοιων επιπρόσθετων λειτουργιών μπορεί να δημιουργήσουν μια δυνητική μεταβολή παραδείγματος.”

FAQ:

1. Τι είναι η αυτοφαγία;

Η αυτοφαγία είναι ένα φυσιολογικό βιολογικό μηχανισμός με τον οποίο τα

κύτταρα

αποκτούν

ενέργεια

και εξούδεται από περιττά ή φθαρμένα κύτταρα και μόρια.

2. Τι είναι τα γονίδια αυτοφαγίας;

Τα γονίδια αυτοφαγίας είναι γονίδια που κωδικοποιούν πρωτεΐνες που εμπλέκονται στη διαδικασία της αυτοφαγίας.

(Πηγή: [αναφορά σε ιστοσελίδα πηγής])